Les noyaux gris basaux et la moelle épinière Unité III Les noyaux gris basaux et la moelle épinière Safaa El Bialy (MD, PhD) selbialy@uottawa.ca

Objectifs Identifier les noyaux basaux, le thalamus et la substance noire sur des spécimens macroscopiques du cerveau. Identifier les racines ventrales et dorsales des nerfs spinaux, la queue de cheval (cauda equina), et la relation des nerfs spinaux et des ganglions spinaux par rapport aux foramens épineux. Unit III – Anatomie Noyaux basaux gris et système nerveux périphérique

Les noyaux de la base Regroupements de substance grise situés à l'intérieur de l'encéphale (cerveau) et appelés également noyaux gris de la base ou ganglions de la base. Considérés comme de structures motrices qui régulent le démarrage et l’arrêt des mouvements dirigés par le cortex En particulier les mouvements lents ou stéréotypes comme le balancement des bras pendant la marche Permettent de générer des mouvements volontaires harmonieux [Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Les noyaux de la base Striatum Noyaux profonds dans les hémisphères cérébraux Noyau caudé Putamen Pallidum Gpi, GPe En fonction, les noyaux de la base sont associés avec le thalamus, le noyau sub-thalamique, et la substance noire Striatum [ Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Anatomie des Noyaux Gris Centraux Le noyaux caudé et le putamen forment (inhibiteur des influx moteurs): Le striatum Le corps strié : striatum + Pallidum Le pallidum avec le putamen le forme une entité (noyau lenticulaire) Le noyau subthalamique a en première ligne, une fonction de relais moteur [ Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Anatomie des Noyaux Gris Centraux Le pallidum est formé d’une partie externe Gpe et une partie interne, Gpi, la partie interne constitue le principal noyau inhibiteur (gabaminergique) et peut être comparé a un pied sur le frein [Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Anatomie des Noyaux Gris Centraux La substantia nigra participe au contrôle de la motricité. La pars compacta est composée de neurones dopaminergiques Ces neurones afférentent  le noyau caudé et le putamen. La pars reticulata est composée de neurones GABAergiques (inhibiteurs) Ces neurones afférentent notamment le globus pallidus, le thalamus Un problème de la liberation de la dopamine cause la maladie de Parkinson Une punérie de GABA nous cause la maladie d’Huntington [Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Le Thalamus Volumineux noyau gris situé dans la paroi latérale du 3e ventricule Est une collection de divers noyaux Limité latéralement par la capsule interne. Sert à filter les informations qui arrivent au cortex cerebral et les conduit aux territoires corticaux correspondants Unit III Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Noyau caude Putamen Pallidum (e et i) tete et queue Thalamus Capsule interne Ventricules (lat et 3e) 3e) [UnUnit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy

Noyau caude tete corps queue vue laterale Noyau lenticulaire substance grise reliant le putamen et le noyau caude Hendelman Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Noyau caudé Putamen Pallidum (e et i) vue médiale Noyau subthalamique noyau caudé coupe capsule interne Hendelman [Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Noyau basaux et ventricules Thalamus Hendelman [Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Irrigation artérielle des ganglions de base L’artère cérébrale moyenne (A lenticulostriées) est l’artère dominante des ganglions de base L’artère cérébrale posterieure est l’artère dominante du thalamus [Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Role des noyaus gris basaux Comme le cervelet, ils jouent un rôle important dans le contrôle moteur Inhibition du superflus, cette inhibition disparait chez les personnes souffrant de tics ou atteintes du syndrome de la Tourette. Pas de connections directes avec la moelle épinière C'est donc en régulant l'activité des neurones moteurs du cortex ou du tronc cérébral que les noyaux de la base influencent la motricité. Le cortex moteur Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Role des noyaus gris basaux On attribue ainsi aux NGC un rôle majeur dans: L’ attention, la motivation, la mémoire de travail, la sélection, la planification, l’initiation, l’anticipation des différentes étapes d’une action. Les NGC permettent ainsi le maintien de l’action jusqu’à la réalisation de son but La schizophrénie accompagne de troubles de fonctionnnement du circuit neuronal entre les noyaux basaus et le système limbique (cerveau emotionnel) La plupart des neurones des NGC produisent un neurotransmetteur inhibiteur le GABA. Ils sont GABAergiques. le NST possède des neurones excitateurs, qui libère du glutamate (glutamatergique). [Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Les afférences Le noyau caudé et le putamen constituent la zone de « réception » car ils reçoivent la majorité des afférences des ganglions de la base. Les afférences proviennent de structures diverses: - cortex, ce sont les + nombreuses - tronc cérébral - thalamus - Substance noire - Noyau sub thalamique Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]]

Voie directe les cellules corticales projettent des influx excitateurs au striatum (recepteurs D1) Le striatum à son tour projettent des neurones inhibiteurs sur les cellules du complexe SNr-GPi. Le complex SNR GPi projette directement sur ​​le thalamus l'inhibition du complexe SNR GPi par le striatum se traduit donc par une réduction nette de l'inhibition du thalamus via le striatum C.a.d inhibition de l'inhibition Cortex (stimule) → striatum (inhibe) → "SNR GPi" complexe (moins d'inhibition de thalamus) → Thalamus (stimule) → Cortex (stimule) → muscles, etc → (état ​​hyperkinétique) Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Voie indirecte les cellules corticales projettent des influx excitateurs au striatum (recepteurs D2) A son tour, le striatum projette des axones inhibiteurs sur les cellules du globus pallidus externe (GPe), Le GPe normalement inhibe le noyau sous-thalamique (NST). Cette inhibition (par le striatum) de la GPe, se traduit par la réduction nette de l'inhibition de la NST. Le STN, à son tour, projette des entrées excitatrices au complexe SNr-GPi (qui inhibe le thalamus). Cortex (stimule) → striatum (inhibe) → GPe (moins d'inhibition de STN) → STN (stimule) → "SNR" GPi complexes (inhibe) → Thalamus (moins stimule) → Cortex (moinsstimule ) → muscles, etc . → (état ​​hypokinétique) Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Maladie de Parkinson La maladie de Parkinson est liée à une dégénérescence bilatérale de la substance noire (pars compacta ) → Perturbation générale du fonctionnement des ganglions de la base → sur-activation du (GPi) → une forte inhibition du cortex moteur, et une rareté des mouvements. Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Maladie de Parkinson Une lésion dans le SN pars compacta par rapport à la voie directe: Dopamine stimule la voie directe La voie directe augmente l’activité motrice La perte de la stimulation de la voie directe → hypokinésie Une lésion dans le SN pars compacta par rapport à la Voie indirecte : Dopamine inhibe normalement la voie indirecte la voie indirecte inhibe l'activité motrice La perte de l’effet dopaminergique de la voie indirecte → hypokinésie Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

TRAP T tremblements R rigidité A akinésie P instabilité de la posture Maladie de Parkinson TRAP T tremblements R rigidité A akinésie P instabilité de la posture https://www.youtube.com/watch?v=j86omOwx0Hk Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

La maladie de Huntington La perte de cellules GABAergiques du striatum qui projettent sur le GPe (voie indirecte) . . La perte de cette inhibition de la voie indirecte (qui inhibe l'activité motrice) signifie que le thalamus est stimulé, et par conséquence le cortex moteur La voie directe reste inopposée Le résultat est et une hyperactivité incontrôlable du système moteur . Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Chorée de Huntington https://www.youtube.com/watch?v=QORlwMeWOeU Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

La moelle épinière Est continue avec le tronc cérébral (la medulla) Est retrouvée à l’intérieur du canal rachidien de la colonne vertébral Cylindrique, mais le diamètre varie sur sa longueur 2 renflements: C3-T1 (cervical) Innervation des membres supérieurs via le plexus brachial L1-S3 (lombaire) Innervation des membres inférieures via le plexus lombaire (L1-L4) et le plexus sacral (L4-S3) Après l’épaississement lombaire, la moelle épinière s’effile = cône médullaire Il existe un filament (de la pie-mère) qui connecte la moelle épinière avec la première vertèbre caudale = filum terminal Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

La moelle épinière (Matière grise) En forme de papillon (ou de H) (cornes antérieures larges et courtes, des cornes postérieures longues et effilées et des cornes latérales à peine développées). 4 protrusions = les cornes Dorsale = sensorielle Ventrale = motrice Sa forme varie avec les régions de la moelle Autour, la substance blanche est divisée en deux moitiés symétriques par deux sillons : l'un, antérieur, large ; l'autre, postérieur, prolongé en profondeur L'émergence des nerfs rachidiens divise chaque moitié en trois cordons antérieur, latéral et postérieur. Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Structure de la moelle épinière Sillon médian postérieur Substance Blanche Substance grise Cordon postérieur Corne dorsale (sensorielle) Sillon postlatéral Cordon latéral Commisure grise Commisure blanche Corne ventrale (motrice) Sillon antérolatéral (mal défini) Canal central Cordon antérieur Fissure médiane antérieure

Les méninges spinaux Pie-mère Arachnoïde Dure-mère Délicat, vasculaire Se retrouve sur la surface de la moelle et les racines de nerfs Ligament dentelé :expansion de pie-mère reliant la face latérale de la moelle épinière à la face interne de l'arachnoïde est partiellement interrompu au niveau de la réunion des racines ventrale et dorsale  des nerfs spinaux Arachnoïde Membrane translucide espace sous-arachnoïdien est remplit de LCR Dure-mère Membrane fibreuse Contacte l’arachnoïde Est séparée des os de la colonne vertébrale par l’espace épidural Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Les nerfs rachidiens (spinaux) 31 nerfs jumelés 8 nerfs cervicaux 12 nerfs thoraciques 5 nerfs lombaires 5 nerfs sacraux 1 nerf caudal Les nerfs rachidiens ont leurs origines comme 2 séries de fascicules qui sont attachés à l’aspect dorsolatéral et ventrolatéral de la moelle épinière Ils se fusionnent pour former les racines de nerfs (ventral et dorsal) Sortent de la colonne vertébrale via le foramen intervertébral Ont des fibres afférentes et efférentes Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

L’emplacement de la moelle épinière Règle générale: Les sections de la moelle cervicale se retrouvent environ une vertèbre plus haut que la vertèbre correspondante Les sections thoraciques se trouvent environ 2 vertèbres plus haut Les sections lombaires sont environ 3-4 vertèbres plus haut Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Les nerfs rachidiens (spinaux) Nerfs C1-C7 sortent de la colonne par-dessus les vertèbres cervicales Nerf C8 sort en dessous de C7 Les autres nerfs rachidiens sortent en dessous de leurs vertèbres correspondantes Ainsi, les nerfs lombaires sortent de la colonne vertébrale après la terminaison de la moelle épinière Forment la cauda équina (la queue de cheval) Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Les dermatomes et les myotomes Immédiatement après la sortie par le foramen intervertébral, les nerfs rachidiens se divise en: Rameau dorsal (postérieur) Mixte Ramification mince Innerve les muscles et la peau du dos Rameau ventral (antérieur) Ramification large Innerve les muscles et la peau de la partie ventrale du tronc et les membres NB: innervation cutanée = dermatome, innervation musculaire = myotome Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Ponction Lombaire et Anesthesie entre la 3e et la 4e vertèbre lombaire (qui correspondent à deux espaces intervertébraux où on ne risque pas de toucher la moelle épinière, dont le cône terminal est plus haut situé Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy]

Moelle epiniere cervicale thoracique lombaire sacrale queue filum cone medullaire de cheval terminale Unit III– Noyaux basaux– Safaa El Bialy] Hendelman

LAB 4 LISTE DE CONTRÔLE “CHECKLIST” – GANGLIONS BASAUX ET MOELLE SPINALE NB: Les Items en italiques sont conceptuels, ceux avec un * sont non obligatoires STRUCTURES DU CERVEAU Thalamus Noyau rouge Ganglion basaux Noyau caudé Tête Corps Queue Putamen Globus Pallidus Interne Externe Noyaux subthalamiques Substance noire Substance blanche - Capsule interne MOELLE SPINALE Cône médullaire Filum terminal Queue de cheval Colonne Intermedio-laterale Corne dorsale Corne ventrale Filets de la racine dorsale Filets de la racine ventrale Racine dorsale Racine ventrale Ganglion de la racine dorsale Nerfs spinaux mixtes Rameau antérieur et postérieur Composantes autonomiques de la moelle spinale et des nerfs spinaux MÉNINGES Pie mère Arachnoïde Dure mère Ligaments dentelé VENTRICULES (en relation avec ganglion basaux) - Ventricules latérales Corne antérieure Corps Corne Inferieure Corne postérieure - 3rd ventricule ARTÉRES Artère cérébrale moyenne Artère cérébrale postérieure artères lenticulo-striées